Charakterisierung koexprimierter humaner purinerger P2X1- und P2X7-Rezeptoren in Oozyten von Xenopus Laevis

Abstract

Humane purinerge P2X1- und P2X7-Rezeptoren werden auf einer Reihe von Zelltypen, wie Lymphozyten und epthelialen Zellen exprimiert. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob diese beiden Rezeptorsubtypen funktionell interagieren und dabei ihr spezifisches elektrophysiologisches Verhalten ändern. Da weiterhin ausreichend selektive Agonisten und Antagonisten notwendig sind, um die über die beiden Rezeptoren vermittelten verschiedenen Zellantworten von nativen Zellen, die beide P2X-Rezeptoren koexprimieren, getrennt untersuchen zu können, wurden verschiedene Substanzen auf Ihre diesbezügliche Effekivität hin untersucht. Bei Expression in Oozyten von Xenopus laevis zeigt sich, dass die Koexpression der beiden Rezeptoren weder die Kinetik der Aktivierung, Desensitivierung, Deaktivierung noch die der Erholung von der Desensitivierung im Vergleich zur Expression der isolierten Rezeptoren ändert. Nach Koexpression kann eine weitgehend selektive Aktivierung des hP2X7-Rezeptors entweder durch die Applikation des hP2X7-spezifischen Agonisten Benzoyl-Benzoyl-ATP, oder durch Applikation der hP2X1-Rezeptor spezifischen Antagonisten NF279 und NF449 bei Aktivierung mit ATP als Agonisten erreicht werden. Oxidiertes ATP, Brilliant Blue G, und KN 62, in der Literatur als potente hP2X7-Rezeptor-präferente Antagonisten beschrieben, waren ebenso wie αβ-methyl-ATP, das als selektiver hP2X1-Agonist beschrieben wird, nicht effektiv, eine Isolierung des hP2X1-Rezeptors zu erreichen. Nach den Ergebnissen dieser Arbeit wird bei koexprimierten hP2X1- und hP2X7-Rezeptoren eine isolierte Aktivierung des hP2X1-Rezeptors am ehesten durch die Applikation niedriger ATP-Dosen (2+ bei Verwendung höherer ATP-Konzentrationen erreicht.

The purinergic hP2X1 and hP2X7 receptors are coexpressed in several cell types, like lymphocytes or epithelial cells. One aim of this study was to find out, whether these receptor-subtypes may interact resulting in an alteration of their particular electrophysiologic behaviour. Furthermore, since specific pharmacological blockers would be useful tools to get information concerning the distinct effects mediated by these receptors in native cells that coexpress both P2X receptors, several pharmacological discrimination tools were investigated concerning their effectiveness in seperating these coexpressed P2X receptor subtypes. In Xenopus oocytes it can be shown that coexpression neither changed the kinetic behaviour of activation, desensitization, deactivation nor recovery from desensitization compared to the single subtype expression of either hP2X1 or hP2X7 receptors. Following coexpression, a discrete activation of hP2X7 receptors can be achieved either by the application of the hP2X7 receptor-specific agonist benzoyl-benzoyl-ATP or by the application of a high-affinity blocker of the P2X1 receptor (NF449) in combination with ATP as an agonist. The reported specific hP2X1 agonist αβ-methylene-ATP as well as the hP2X7 antagonists oxidized-ATP, Brilliant Blue G and KN62 were ineffective in isolating the hP2X1 subtype. According to the results of this study, the best way for an distinct activation of the hP2X1 receptor component in the case of hP2X1/hP2X7 coexpression is the application of low doses of ATP (2+ when using higher doses of ATP.